Ciencias De Matertiales

PERDIDAS DE CALOR A TRAVES DE TUBERIAS
Objetivo:
Comparar las pérdidas de calor entre cuatro tipos diferentes de materiales a través de tuberías y estimar la conductividad térmica del aislamiento.Introducción teórica:
Para disminuir las pérdidas de calor por radiación en tuberías de vapor se utilizan materiales no conductores de calor.
La cantidad de pérdida de calor depende de:
1. Ladiferencia de temperatura entre el flujo de vapor y el aire fuera de la tubería, inclusive el espesor de la tubería.
2. La velocidad del vapor dentro de la tubería
3. El grado de humedad delvapor: por ejemplo si se trata de vapor saturado o supercalentado.
4. El estado en que se encuentra el aire rodeando la tubería ejemplo si está relativamente estancada como en un cuarto, o enmovimiento como si estuviese abierta a la atmósfera.
Las perdidas de calor se realizan parcialmente por convección pero principalmente por radiación. Es inclusive mayor cuando el vapor está fluyendo através de la tubería que cuando está estancado.
La presencia de humedad en el vapor y su condensación en las superficies facilita la transferencia de calor de la tubería. Cuando el vapor estásupercalentado permite una reducción de temperatura sin que se deposite humedad en la turbina, lo que produce una disminución de las pérdidas de calor.
Para considerar las diferencias de temperatura entre dosfluidos separados por una pared debemos tomar en cuenta los siguientes factores:
a. El material de la pared
b. El área normal al flujo de calor
c. Las diferencias de temperatura
d. Elespesor de la pared
Inclusive habrá una película muy delgada de resistencia sobre las dos capas límites superficiales.
Para un tubo circular y de la ecuación de Fourier tenemos:
[pic]
[pic][pic]

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Integrando:
[pic]
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Similarmente se obtiene la ecuación general:
[pic]

Donde:
Q = Flujo de calor KJ/hr
l = Longitud m.
r = Radios mm.
K = Coeficiente de conductividad...